Schnelle Inline-Kontrolle: K(l)eine Fehler auf großen Flächen?

In der Produktion haben kleine und damit schwer zu erkennende Fehler oft eine große Auswirkung auf die Produktqualität: Eine einzige fehlende Lötstelle, ein winziger Lack-fehler oder eine kleine geometrische Abweichung vom Sollwert machen oft den Unterschied zwischen „Teil in Ordnung“ und „Ausschuss“.

In der Produktion ist daher oft genaues Hinsehen gefragt. Aber was kann ein Hersteller machen, wenn in seiner Produktionslinie nur wenig Zeit für die Inline-Kontrolle zur Verfügung steht? Wenn der Fehler schon durch ein kurze Prüfung entdeckt werden muss?

Parallele Bildverarbeitung
Die Lösung ist ein kamerabasiertes Inspektionssystem mit einer extrem schnellen, parallelen Bildverarbeitung. Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM in Freiburg haben ein solches Bildverarbeitungssystem mit einer extrem hohen Taktrate entwickelt. Dieses Inline-fähige Inspektionssystem kann pro Sekunde bis zu sechs Bilder aufnehmen und gleichzeitig auswerten. Mit anderen Worten: In rund 160 Millisekunden wird ein Bild mit 16 Megapixeln eingelesen, verarbeitet und zur Regelung herangezogen. Über diese Bildauflösung hinaus gelingt die Lokalisierung von Defekten, Objekten oder einer Abweichungen vom Sollwert sogar mit Sub-Pixel-Genauigkeit.
Skalierbar je nach Anwendungen
Das von Fraunhofer IPM neu entwickelte Inline-Messsystem ist je nach Anwendung skalierbar vom Sub-µm- bis in den Meter-Bereich. Kontrollieren lassen sich beispielsweise Oberflächen in der Photovoltaik, integrierte Schaltkreise oder auch Glasoberflächen. Prinzipiell eignet sich das System überall dort, wo kleine Objekte, kleine Defekt oder kleine Abweichungen von Sollwerten in großen Datenmengen aufzuspüren sind. In der Produktionslinie lassen sich so vorgegebene Objekte oder Defekte auffinden, markieren oder auch zählen – ohne die Produktionszeit zu verlängern.
Fraunhofer IPM:
Das Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM verfügt über langjährige Erfahrung in optischer 2-D- und 3-D-Messtechnik. Fraunhofer IPM entwickelt und rea-lisiert schlüsselfertige optische Sensor- und Belichtungssysteme. Bei den vorwiegend laserbasierten Systemen sind Optik, Mechanik, Elektronik und Software ideal aufeinander abgestimmt. Die Lösungen sind besonders robust ausgelegt und jeweils individuell auf die Bedingungen am Einsatzort zugeschnitten. Auf dem Gebiet der Thermoelektrik ist das Institut führend in der Materialforschung, der Simulation und dem Aufbau von Systemen. In der Dünnschichttechnik arbeitet Fraunhofer IPM an Materialien, Herstellungsprozessen und Systemen, ein weiteres Betätigungsfeld ist die Halbleiter-Gassensorik.